车辆侧翻警示和控制系统的现状研究.pdfVIP

16 技术纵横 轻 车辆侧翻警示及控制系统的现状研究 黄杰燕 刘 坤 熊 毅 （上汽商用车技术中心南汽研究院） 摘 要 乘用车领域，SUV由于质心较高，导致动态侧翻稳定性较差，易产生侧翻；商用车领 域，重型车辆（尤其是重型半挂车）具有重量和尺寸大、质心高等特点，与其他公路车辆 相比，其侧翻稳定极限较低。因此，提高车辆的侧倾稳定性是提高公路运输安全和减少交 通事故的重要手段。本文阐述了车辆侧翻警示与控制系统的研究方法，比较出车辆侧翻 警示与控制的优缺点，为车辆侧翻警示算法及控制策略的研究奠定了基础。 侧翻事故的典型代表。 1 前 言 2 重型车辆侧翻警示系统的研究现状 重型半挂车的出现大大地提高了运输效率，但 是与此同时带来了一定的安全性隐患。重型半挂车 为了减少重型车辆侧翻事故的发生，仅仅采取 行驶的安全性已经成为制约道路交通运输事业发展 被动安全措施是远远不够的，如考虑对影响重型车 [1] 的瓶颈 。相比单单元载货车辆，重型半挂车更容易 辆侧翻的结构参数进行优化，更需要通过对重型半 出现侧翻(Roll-Over)事故。同时两部分铰接体之间 挂车潜在侧翻危险进行实时监测、评估、早期警示 的相互作用使得整车的横摆与侧倾稳定性问题较单 以及及时采取必要的主动措施来避免侧翻的发生， 体车更为复杂。更严重的是，由于重型半挂车的体积 以提高重型车辆操纵和侧倾稳定性。 质量大，因此惯性比较大，一旦在公路上出现失稳的 由于重型半挂车质量和结构尺寸较大，质心较 情况，很容易波及到车流中其他正常行驶的车辆，造 高，轮胎和路面交互作用非常复杂等因素，使半挂 成连环恶性事故。 车操纵稳定性较差，容易诱发侧翻事故。当半挂车 汽车侧翻是导致生命财产损失的重大交通安全 遇到极限工况时（如大半径转弯，躲避障碍物等）， 事故。据美国公路交通安全局(NHTSA)统计,1992年驾驶员可通过制动、转向等操纵行为来矫正。但由 至1996年,美国每年发生在道路上各类行驶汽车的于过量的动态载荷横向转移多发生在拖车或者挂 倾翻事故有22700起, 是仅次于正面碰撞的严重行车车轴上，一方面使车辆前部的驾驶员经常察觉不 车事故。1993年至1998年，35，000多人死于汽车交到即将发生的侧翻，从而造成驾驶员来不及采取适 通事故，其中10％是非碰撞事故，侧翻占重大非碰 当措施，阻止即将发生的侧翻风险。另一方面则相 撞事故的90％。仅就汽车的数量和行驶里程而言,重 对要求驾驶员经验丰富，并且增加驾驶员负担，使 型汽车发生倾翻事故的频率并不很高, 但重型汽车 驾驶员精神紧张，容易产生错误操作，导致严重侧 倾翻所造成的损失却非常大。虽然倾翻仅占美国重 翻事故。 型汽车所有事故的8%至12%, 而所造成的损失却 为了使驾驶员能够提前感觉到重型半挂车的 占全部重型汽车事故损失的60%左右，并且SUV严潜在侧翻风险，进而使驾驶员有足够的时间采取适 [2] 重事故侧翻率却高达35％。因此，在乘用车和商用 当操作，因此，开发出能够提前警示驾驶员即将发 车中，SUV和重型货车相应其他车型相比，是发生 生的侧翻危险的主动安全系统迫在眉睫。 轻型汽车技术 2011（1/2）总257/258 技术纵横 17 重型车辆的侧翻警示系统 表1 配备警示装置或经验驾驶员的重型 汽车侧翻分为静态侧翻和动态侧翻，而汽车动 半挂车侧翻预防概率[4]